Упругие волны (механические волны)
Возмущения, распространяющиеся в пространстве, удаляясь от места их возникновения, называют волнами.
Упругие волны — это возмущения, распространяющиеся в твёрдой, жидкой и газообразной средах благодаря действию в них сил упругости.
Сами эти среды называют упругими. Возмущение упругой среды — это любое отклонение частиц этой среды от своего положения равновесия.
Возьмём, например, длинную верёвку (или резиновую трубку) и прикрепим один из её концов к стене. Туго натянув верёвку, резким боковым движением руки создадим на её незакреплённом конце кратковременное возмущение. Мы увидим, что это возмущение побежит вдоль верёвки и, дойдя до стены, отразится назад (рис. 61).
Начальное возмущение среды, приводящее к появлению в ней волны, вызывается действием в ней какого-нибудь инородного тела, которое называют источником волны.
Если действие источника носит кратковременный характер, то в среде возникает так называемая одиночная волна (см. рис. 61). Если же источник волны совершает длительное колебательное движение, то волны в среде начинают идти одна за другой.
Необходимым условием возникновения упругой волны является появление в момент возникновения возмущения сил упругости, препятствующих этому возмущению. Эти силы стремятся сблизить соседние частицы среды, если они расходятся, и отдалить их, когда они сближаются. Действуя на всё более удалённые от источника частицы среды, силы упругости начинают выводить их из положения равновесия. Постепенно все частицы среды одна за другой вовлекаются в колебательное движение. Распространение этих колебаний и проявляется в виде волны.
В любой упругой среде одновременно существуют два вида движения: колебания частиц среды и распространение возмущения. Волна, в которой частицы среды колеблются вдоль направления её распространения, называется продольной, а волна, в которой частицы среды колеблются поперёк направления её распространения, называется поперечной.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Вынужденные колебания в физике |
| Резонанс в физике |
| Длина и скорость волны в физике |
| Звук в физике |
